一种风力辅热的桁架钢结构防渗抗冻胀渠道制造技术

本实用新型专利技术涉及水利工程技术领域，具体涉及一种风力辅热的桁架钢结构防渗抗冻胀渠道。该渠道包括桁架结构、面板结构和风力辅热设备。桁架结构铺设在渠道的基土上。桁架结构沿着渠道的边坡和坡底布设。多组桁架结构沿着渠道的延伸走向布设。相邻桁架结构之间通过方形钢条连接。面板结构铺设在桁架结构上，面板结构包括防渗板、防渗膜和混凝土衬砌板。风力辅热设备的风力机安装在渠道的坡顶处。风力机的输出端与蓄电池的充电端相连。蓄电池的放电端通过导线与电热丝相连。电热丝排布在防渗板与防渗膜之间。该风力辅热的桁架钢结构防渗抗冻胀渠道提升了渠道的抗冻胀能力，降低了渠道结构的维修难度，延长了渠道的使用年限。延长了渠道的使用年限。延长了渠道的使用年限。

【技术实现步骤摘要】
一种风力辅热的桁架钢结构防渗抗冻胀渠道


[0001]本技术涉及水利工程
，具体涉及一种风力辅热的桁架钢结构防渗抗冻胀渠道。

技术介绍

[0002]我国北方地区干旱、少雨，土质疏松，地形复杂，对居民的正常饮水、耕地浇灌造成很大困难，为了将水资源从水量充足的地区输送到水量匮乏的地区，缓解北方地区缺水压力，输水渠道在调水过程中发挥着重要作用。
[0003]然而，我国北方地区纬度低，冬季寒冷，所以在我国北方地区出现季节性冰冻，部分西北高原地区存在永久性冰冻，使得渠道发生冻胀破坏，在行水过程中发生渗漏，进而发生周而复始的冻胀破坏。
[0004]目前，众多学者对渠道冻胀问题进行了研究和改善，但是依然存在不足。目前针对冬季输水渠道安全输水传统辅热方法主要有：电加热法、抽水融冰法、结构保温法和水力调控法等。
[0005]例如，中国专利文献CN214301588U中公开了一种改进的防冻胀混凝土衬砌渠道结构。该渠道结构包括第一保温板，第一保温板呈凵形结构。第一保温板的内壁设置有第一混凝土衬砌板，第一混凝土衬砌板的内壁设置有第二保温板，第二保温板的内壁设置有第二混凝土衬砌板，第一保温板的内壁与第二保温板的外表面和内壁均固定连接有若干个凸起块，第一保温板的下表面设置有凵形加强混凝土底座。
[0006]虽然，上述渠道结构通过设置第一保温板、第一混凝土衬砌板、第二保温板和第二混凝土衬砌板，便于分层布置的保温措施，有效的增加了接触表面的接触热阻，从而大幅消减冻胀力，但是，只减弱了渠道冻胀破坏的程度，冻胀破坏的问题依然存在。除此之外，在系统或结构发生故障后无法进行有效的维修，在使用过程中也无法进行正常的维护，当出现问题时将无法发挥防冻胀破坏的作用，从而造成较大的经济损失。
[0007]综上所述，在水利输送的过程中，如何设计一种渠道结构，用以提升渠道的抗冻胀能力，降低渠道结构的维修难度，延长渠道的使用年限，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]本技术的目的在于，为水利输送的过程中，提供一种渠道结构，用以提升渠道的抗冻胀能力，降低渠道结构的维修难度，延长渠道的使用年限。
[0009]为实现上述目的，本技术采用如下方案：提出一种风力辅热的桁架钢结构防渗抗冻胀渠道，包括桁架结构、面板结构和风力辅热设备；
[0010]所述桁架结构铺设在渠道的基土上，所述桁架结构沿着渠道的边坡和坡底布设，多组桁架结构沿着渠道的延伸走向布设，相邻桁架结构之间通过方形钢条连接；
[0011]所述面板结构铺设在桁架结构上，所述面板结构包括防渗板、防渗膜和混凝土衬
砌板，所述防渗板铺设在桁架结构的顶部，所述防渗膜贴附在防渗板的表面，所述混凝土衬砌板铺设在防渗膜的顶部；
[0012]所述风力辅热设备包括风力机、电热丝和用于存储电能的蓄电池，所述风力机安装在渠道的坡顶处，所述风力机的输出端与蓄电池的充电端相连，所述蓄电池的放电端通过导线与电热丝相连，所述电热丝排布在防渗板与防渗膜之间。
[0013]作为优选，桁架结构由薄壁型钢焊接而成。
[0014]作为优选，薄壁型钢在渠底与渠坡交接处使用螺栓连接。
[0015]作为优选，面板结构还包括钢材盖板，钢材盖板与桁架结构通过铰链连接。
[0016]作为优选，风力机包括叶片、钢杆和混凝土支座，叶片安装在钢杆的顶部，混凝土支座与钢杆的底部相连，混凝土支座嵌入在渠道的基土中。
[0017]作为优选，电热丝与蓄电池之间设置有三控开关。
[0018]作为优选，方形钢条与桁架结构的连接节点处均为焊接连接。
[0019]作为优选，桁架结构的表面涂覆有油漆层。
[0020]作为优选，混凝土衬砌板的接缝中填充聚氨酯胶凝密封材料。
[0021]作为优选，风力辅热设备具有两组风力机。
[0022]本技术提供的一种风力辅热的桁架钢结构防渗抗冻胀渠道与现有技术相比，具有如下实质性特点和进步：该风力辅热的桁架钢结构防渗抗冻胀渠道利用桁架结构将渠道与基土隔开，渠道与基土之间留有足够变形的空间，基土的冻胀变形无法对渠道进行直接破坏，同时钢结构具有较大的强度和刚度，具备良好的抗冻胀能力，其次，当发生故障或损坏时，渠道结构便于维修，有利于进行定期维护，从而延长渠道的使用年限，大大降低了经济损失。
附图说明
[0023]图1是本技术实施例中一种风力辅热的桁架钢结构防渗抗冻胀渠道的结构示意图；
[0024]图2是桁架结构的装配结构示意图；
[0025]图3是风力机与电热丝的装配结构示意图；
[0026]图4是桁架结构的立体结构示意图。
[0027]附图标记：1、防渗板；2、防渗膜；3、混凝土衬砌板；4、钢材盖板；5、螺栓；6、方形钢条；7、薄壁型钢；8、导线；9、混凝土支座；10、钢杆；11、风力机；12、电热丝；13、蓄电池；14、三控开关；15、基土。
具体实施方式
[0028]下面结合附图对本技术的具体实施方式进行详细描述。
[0029]如图1
‑
4所示，本技术实施例中提出了一种风力辅热的桁架钢结构防渗抗冻胀渠道，旨在提升渠道的抗冻胀能力，降低渠道结构的维修难度，延长渠道的使用年限。
[0030]本技术实施例中提出的一种风力辅热的桁架钢结构防渗抗冻胀渠道利用桁架结构将渠道与基土隔开，渠道与基土之间留有足够变形的空间，基土的冻胀变形无法对渠道进行直接破坏，同时钢结构具有较大的强度和刚度，具备良好的抗冻胀能力，其次，当
发生故障或损坏时，渠道结构便于维修，有利于进行定期维护，从而延长渠道的使用年限，大大降低了经济损失。
[0031]如图1所示，一种风力辅热的桁架钢结构防渗抗冻胀渠道包括桁架结构、面板结构和风力辅热设备。
[0032]如图1结合图2所示，桁架结构铺设在渠道的基土15上。桁架结构沿着渠道的边坡和坡底布设。多组桁架结构沿着渠道的延伸走向布设。相邻桁架结构之间通过方形钢条6连接。
[0033]如图1所示，面板结构铺设在桁架结构上。面板结构包括防渗板1、防渗膜2和混凝土衬砌板3。防渗板1铺设在桁架结构的顶部，防渗膜2贴附在防渗板1的表面，混凝土衬砌板3铺设在防渗膜2的顶部。
[0034]如图1结合图3所示，风力辅热设备包括风力机11、电热丝12和用于存储电能的蓄电池13。风力机11安装在渠道的坡顶处。风力机11的输出端与蓄电池13的充电端相连。蓄电池13的放电端通过导线8与电热丝12相连。电热丝12排布在防渗板1与防渗膜2之间。
[0035]如图4所示，桁架结构由薄壁型钢7焊接而成。钢结构具有良好的导热性，通过风力发电辅热系统辅热结构能够将热能传递给基土15，从而减弱基土15发生冻胀变形。
[0036]作为优选，薄壁型钢7在渠底与渠坡交接处使用螺栓5连接。如此一来，便于施工人员通过调整合适的角度，使得桁架结构与渠坡充本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力辅热的桁架钢结构防渗抗冻胀渠道，其特征在于，包括桁架结构、面板结构和风力辅热设备；所述桁架结构铺设在渠道的基土（15）上，所述桁架结构沿着渠道的边坡和坡底布设，多组桁架结构沿着渠道的延伸走向布设，相邻桁架结构之间通过方形钢条（6）连接；所述面板结构铺设在桁架结构上，所述面板结构包括防渗板（1）、防渗膜（2）和混凝土衬砌板（3），所述防渗板（1）铺设在桁架结构的顶部，所述防渗膜（2）贴附在防渗板（1）的表面，所述混凝土衬砌板（3）铺设在防渗膜（2）的顶部；所述风力辅热设备包括风力机（11）、电热丝（12）和用于存储电能的蓄电池（13），所述风力机（11）安装在渠道的坡顶处，所述风力机（11）的输出端与蓄电池（13）的充电端相连，所述蓄电池（13）的放电端通过导线（8）与电热丝（12）相连，所述电热丝（12）排布在防渗板（1）与防渗膜（2）之间。2.根据权利要求1所述的一种风力辅热的桁架钢结构防渗抗冻胀渠道，其特征在于，所述桁架结构由薄壁型钢（7）焊接而成。3.根据权利要求2所述的一种风力辅热的桁架钢结构防渗抗冻胀渠道，其特征在于，所述薄壁型钢（7）在渠底与渠坡交接处使用螺栓（5）连接。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛建锐，张亚新，杨善成，房伟，牛永红，江浩源，孙新建，赵文举，侯慧敏，范严伟，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：新型
国别省市：